JP4591596B2 - 自動変速機の変速操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動力伝達系に設けられた自動変速機の変速操作装置に関するものである。

車両の駆動力伝達系に設けられた変速機として、機械式の自動変速機が知られている。 この機械式の自動変速機は、変速機構の作動及びクラッチの接続／切断をアクチュエータにより作動させることで自動変速を可能としている。例えば、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、自動変速機の変速操作装置はシフト方向ｓｆ及びセレクト方向ｓｅに移動可能なシフトシャフト１００と、セレクト方向ｓｅに複数個並列配列されたシフトレール１１０のそれぞれの一部に外方に突出し形成されたシフトラグ１２０と、各シフトレール１１０の他の一部にそれぞれ一体結合されたシフトフォーク１３１、１３２、１３３とを備える。

更に、シフトシャフト１００にはその半径方向に突出したコントロールフィンガ（セレクト部材）１４０が設けられ、各シフトラグ１２０にはシフト方向ｓｆに間隔をおいて一対の爪部１２１、１２２が形成されている。
このような機械式の自動変速機ではアクチュエータによりシフトシャフト１００を移動させたうえで、コントロールフィンガ１４０を一対の爪部の間に配置させ、一対の爪部１２１、１２２をシフト方向ｓｆの一方あるいは他方に選択的に押し移動させ、連動するシフトフォーク１３１が対向する不図示の変速ギヤをシフト作動している。
ところで、このような自動変速機と駆動源であるエンジンとの間にクラッチを２個組み込んだデュアルクラッチ付自動変速機が開発されている。この自動変速機は第１、第２の主軸を備え、一方と他方の各主軸は各クラッチからの回転力を対向する各副軸に変速して伝達し、各副軸からの変速回転が変速機出力ギヤ側に伝達されている。

このようなデュアルクラッチ付自動変速機では一方のクラッチに第１主軸を介して１つの変速段が接続されている状態から、他方のクラッチに第２主軸を介して目標変速段に接続される状態に切換えが行われるが、その際、予め目標変速段のシフト操作が完了してから一方のクラッチの接続を解除することで変速時にニュートラル状態がなくなり、継ぎ目のない変速が可能となる。

このような自動変速機に採用される変速操作装置は、たとえば、図１５（ａ）に示すように、現変速段が４速であると、その現変速段の状態を維持した状態のままで、目標変速段、例えば１速に変速がなされたとする。その直後、図１５（ｂ）に示すように、目標変速段の同期が進む間に、前の変速段（ここでは４速）のシフト抜きを行う。２点鎖線で示す軌跡を参照にしながら説明すると、このシフト抜きでは、まず、目標変速段（１速）の位置よりセレクト方向に外れるステップ（１）と、ニュートラルラインＮに戻るシフトステップ（２）と、変速段（４速）へ向かうセレクトステップ（３）と、変速段（４速）へ向かうシフトステップ（４）と、変速段（４速）に入るセレクトステップ（５）と、変速段（４速）のニュートラルＮ（２点鎖線で示す）へのシフト抜きステップ（６）とを速やかに行う必要がある。

なお、特許文献１（特開２００１−３０４４１１号公報）には、各シフトラグに設けられた一対の爪部の間隔をシフト方向に広げて配設することで、シフトした状態のシフトラグの一対の爪部の間からセレクト方向に移動させるだけで、ニュートラル状態にある目標変速段のシフトラグの一対の爪部の間に入り込むことができるようにして、シフト部材の動きを簡素化するものが提案されている。

特開２００１−３０４４１１号公報

このように、デュアルクラッチ式の自動変速機では、変速時に目標変速段のシフト及び現変速段のシフト抜き作動をこの順に行う必要があるので、コントロールフィンガ１４０の動きが複雑となり、その結果、変速時間が長くなるという要因となっている。
特に、特許文献１の技術では、上記のコントロールフィンガ１４０の複雑な動きを解決するために、どの変速段のシフトレールがシフトされた状態であってもシフト部材（コントロールフィンガ）がセレクト方向に移動したときに、一対の爪部の間に入り込むようにするために、一対の爪部の間隔を比較的大きく広げて配置しなければならない。このように間隔を広げると荷重伝達効率が悪化してしまうという問題が生じる。例えば、図１３に示すように、一対の爪部１２１の間隔を２点鎖線で示すＬ１’の状態より、実線で示すＬ１のように大きく設定する必要がありシフト部材１４０がシフト方向に大きく傾いた状態で爪部１２１を押すこととなる。

この場合のコントロールシャフト１００の回転トルクＴによる爪部１２１の壁面に作用する力を接線力Ｆ、シフト部材１４０と爪部１２１との接触点ａからコントロールシャフト１００の軸心Ｃまでの距離を距離Ｌ２、接触点ａと軸心Ｃとを結ぶ線のシフト方向への傾き角を角度αとすると、接線力Ｆのシフト方向の分力、即ち、爪部１２１の壁面を直交方向であるシフト方向に移動させる分力Ｐ１は以下の式（１）により求められる。

Ｐ１＝Ｆ＊ＣＯＳα＝Ｔ＊ＣＯＳα／Ｌ２・・・（１）
上記式（１）では、距離Ｌ２が角度αに拘わらず略一定とすれば、角度αが０〜９０度の範囲内で増加すると分力Ｐ１が低下することが明らかである。したがって、特許文献１のように一対の爪部１２１の間隔Ｌ１を大きくすると、爪部１２１の壁面を直交方向であるシフト方向に押す力Ｐ１が低下し、シフト抜操作よりシフト入操作の方がシフト方向に押す力Ｐ１を大きくする必要があるのに、シフトラグ１２９を伝達効率よくシフト方向に移動させることが困難となってしまい、操作力の伝達効率低下により必要な操作力を出すのに、より大きな駆動源（例えば電動モータ）が必要となり装置の大型化やエネルギー損失が大きくなる。または、より大きな操作力を得るために、より減速比の大きな減速機構が必要となりそれに伴いシフト部材の移動時間が長くなって変速時間の短縮を図る上で問題となっている。

本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、アーム部のシフト方向の押圧力を比較的大きく保持でき、変速操作時間を短縮でき、しかも、変速時のシフト軸と一体のアーム部による変速操作性を向上できる自動変速機の変速操作装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、変速装置のケーシングにセレクト方向に相対変位可能に支持されるシャフト部と該シャフト部の中心軸線に対して半径方向に突出しセレクト移動可能な退避位置を保持したままセレクト方向に移動した上で中心軸線回りに回転して変速段をシフト操作するアーム部とを有したシフト操作部材と、前記ケーシングに相対変位可能に支持されるレール部と同レール部より突出し変速ギヤをシフト操作するシフトフォーク部と同レール部より突出し前記アーム部と係合可能なシフトラグ部とを有した複数のシフトレール部材と、を具備し、前記シフトラグ部の前記アーム部と係合する係合部位はシフト方向及びセレクト方向において互いに異なる位置に配置される一対の柱状突片から成り、一方の柱状突片には前記アーム部からのシフト方向一方向への一方向押圧力を受ける一方側押圧受面が形成され、他方の柱状突片には前記アーム部からの前記一方向押圧力とは逆方向への逆方向押圧力を受ける他方側押圧受面が形成され、前記シフトラグ部がニュートラル位置を保持する際に、前記シャフト部の中心軸線に重なると共に前記レール部と直交する基準直交面の略面上に前記一方側押圧受面及び他方側押圧受面が位置するよう形成され、前記アーム部が前記退避位置より中心軸線回りに回転することで前記一方側押圧受面に一方向押圧力を加えて前記シフトフォーク部を一方向にシフト作動させ、前記退避位置より中心軸線回りに逆回転することで前記他方側押圧受面に他方向押圧力を加えて前記シフトフォーク部を他方向にシフト作動させる、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の自動変速機の変速操作装置において、前記アーム部は前記シャフト部より一対の二股形状をなして突出し形成されると共に前記退避位置に保持される際に両アーム部の中間部にシフトラグ部の係合部位を配して保持されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速操作装置において、前記自動変速機が複数の変速ギヤを有し、前記変速ギヤ段を第１、第２のグループに分けると共に、それぞれのグループに対応した第１、第２の主軸を備え、両主軸はデュアルクラッチを介してエンジン出力軸に連結されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３に記載の自動変速機の変速操作装置において、前記自動変速機は、前記変速ギヤによって変速された回転力を出力する変速機出力ギヤを有し、前記複数の変速ギヤを第３、第４のグループに分けると共に、それぞれのグループに対応し変速された回転力を前記変速機出力ギヤに伝達する第１、第２の副軸を備え、前記シャフト部には第３グループの各変速ギヤ段をシフトするアーム部が第１位置に、第４グループの各変速ギヤ段をシフトするアーム部が第２位置にそれぞれ突出し形成され、前記第１位置と前記第２位置とがセレクト方向に所定間隔離れて配備されることを特徴とする。

請求項１の発明は、シフトラグ部の一対の柱状突片がニュートラル位置にある時、アーム部より一方向押圧力を加えられる一方側押圧受面、あるいは、他方向押圧力を加えられる他方側押圧受面が共に基準直交面上に位置するので、ニュートラル位置においてアーム部側より加わる一方向押圧力や他方向押圧力がほぼ全て一方側押圧受面や他方側押圧受面に直交する方向より伝達効率よく加わることとなり、同伝達効率が向上し、アーム部より一方向側あるいは他方向側に向けてシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク部側に比較的大きなシフト操作力を加えることができ、変速時間を短縮することができる。

請求項２の発明は、アーム部が二股状を成して突出し形成され、一方向押圧力が加わる一方側押圧受面と、他方向押圧力が加わる他方側押圧受面を備え、これら一方側押圧受面や他方側押圧受面が基準直交面上に位置するので両押圧力が両押圧受面に直交する方向より伝達効率よく加わることができ、同伝達効率が向上し、一方のアーム部より一方向側に、あるいは他方のアーム部より他方向側に向けてシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク側に比較的大きなシフト操作力を加えることができ、変速時間を短縮することができ、特に、アーム部のシャフト部中心軸線回り回転角を比較的小さく設定できるので、シフト操作時間を比較的短縮できる。

請求項３の発明は、デュアルクラッチの第１、第２の主軸を介して自動変速機の各対向する副軸に変速ギヤを介して回転力を選択的に変速伝達するという自動変速機の変速操作装置として適用でき、この場合、特に、変速行程を短縮して変速速度を向上できるので、デュアルクラッチと共働して変速操作性をより向上できる。

請求項４の発明は、第１位置のアーム部が第３グループの各変速ギヤ段をシフトし、第２位置のアーム部が第４グループの各変速ギヤ段をシフトすることより、各アーム部が第３、第４グループ間に亘りセレクト移動する必要がないようにでき、シャフト部のセレクト方向におけるセレクト移動量を比較的小さく出来、セレクト操作系の部材の操作性を改善でき、小型化を図れる。

以下、本発明の実施形態としての自動変速機の変速操作装置を図１乃至図２に沿って説明する。
図１に示すように、自動変速機１はデュアルクラッチ式の自動変速機であり、ケーシング１００内に２個のクラッチ２、３と、同軸上に配備された２個の主軸４、５と、２個の副軸６、７を備えている。第１の主軸４は第１のクラッチ２を介して、エンジン８の出力軸９からの動力が伝達され、一方、第２の主軸５は第２のクラッチ３を介して出力軸９からの動力が伝達されている。なお、２個のクラッチ２、３は油圧制御回路９０に断切制御される。
なお、クラッチ２、３の断切制御は、油圧制御に限ることなく、電動モータを使用した電動制御方式でもよい。

第１の副軸６及び第２の副軸７は、第１の主軸４及び第２の主軸５と軸線が平行になるように夫々離間して配置されている。また、副軸６の出力ギヤｇ２及び副軸７の出力ギヤｇ３は共に自動変速機１の後段のデフ１０の減速ギヤｇ１に動力を伝達可能に構成されている。
第１の副軸６には、１速ギヤ１１、２速ギヤ１２、３速ギヤ１３及び６速ギヤ１４が相対回転可能に枢支されている。第２の副軸７には、４速ギヤ１５、５速ギヤ１６及びリバースギヤ１７が相対回転可能に枢支されているとともに、パーキングギヤ１８が固着されている。
図２、３に示すように、自動変速機１には、後述するレール部から突出するシフトフォーク部として４個のシフトフォーク２０〜２３が備えられている。第１のシフトフォーク２０及び第２のシフトフォーク２１は、図１に示すように、第１の副軸６の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されるとともに、第３のシフトフォーク２２及び第４のシフトフォーク２３は、第２の副軸７の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されている。

これらのシフトフォーク２０〜２３をスライド移動させることで、第１のシフトフォーク２０により２速ギヤ１２及び６速ギヤ１４を、第２のシフトフォーク２１により１速ギヤ１１及び３速ギヤ１３を、夫々選択的に副軸６にシンクロ機構を介して断接（シフト作動）可能となっている。更に、第３のシフトフォーク２２により４速ギヤ１５及びリバースギヤ１７を、第４のシフトフォーク２３により５速ギヤ１６を、夫々選択的に副軸７にシンクロ機構を介して断接（シフト作動）可能となっている。第１の主軸４には１速ギヤ１１、３速ギヤ１３及び５速ギヤ１６が接続される。一方、第２の主軸５には、２速ギヤ１２、４速ギヤ１５、６速ギヤ１４及びリバースギヤ１７が接続されている。
即ち、デュアルクラッチ式変速装置の変速機部１では、第１のクラッチ２を介して１速、３速及び５速に選択的に切り換え可能である。一方、第２のクラッチ３を介して２速、４速、６速及びリバースに選択的に切り換え可能に構成されている。

次に、このような自動変速機１に用いられる変速操作装置の第１実施形態の要部を説明する。
ここでの自動変速機１の変速操作装置はケーシング１００（図１参照）内に配備され、シフトフォーク２０〜２３にスライド移動操作力を伝達するもので、図２、３に示すように形成される。
自動変速機１の変速操作装置は、図２、３に示すように、セレクト方向ｓｅにシャフト部５０を延出し、その一端にアクチュエータ７０を備えるシフト操作部材５５（図２参照）と、シフトレール部材のレール部としてシャフト部５０と直行するシフト方向ｓｆに軸線を向けて配備される複数のレール（シフトレール部材）３０と、図３、図１に示すように、各レール３０に一体結合されると共に自動変速機１内の変速ギヤ１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７のシフト操作を行うシフトフォーク２０〜２３（シフトフォーク部）と、複数のレール３０にそれぞれ突設されるアーム部５１と係合可能である係合部位を形成するシフトラグ部としてのシフトラグ４０とを備える。
なお、シフト操作とは、変速可能にシフトフォークを移動させるシフト入操作と、変速を解除するようにシフトフォークを移動させるシフト抜操作のことである。

ここで、図４に示すように、シフト操作部材５５は変速装置のケーシング１００にセレクト方向ｓｅに相対移動可能に支持されるシャフト部５０と、シャフト部５０の一部より、シャフト部５０の中心軸線（セレクト中心線）Ｌｃに対して半径方向に一対の腕片部５１１が二股形状をなして突出すように形成されるアーム部５１（シフタ）とを有する。
なお、一対のアーム部５１はシフトラグ４０に対応して、セレクト方向にオフセットさせてもよい。オフセットさせることで、変速操作の際にアーム部５１のセレクト方向の移動を省くことが可能となり変速時間の短縮につながる。

図４に示すように、アーム部５１は一対の腕片部５１１の中間部にシフトラグ（シフトラグ部）４０を配した状態で、即ち、退避位置（図４中に実線で示す）Ｅに保持される。 この退避位置Ｅは一対の腕片部５１１が、シフトラグ（シフトラグ部）４０のシフト位置がいずれにあっても相互干渉を生じないでセレクト移動（図４で紙面垂直方向）を可能にできる位置として設定される。ここでは両腕片部５１１の中間部に、即ち、両腕片部５１１がニュートラル状態のシフトラグ（シフトラグ部）４０と左右同角（α１／２）を保持する位置として設定される。
このようなアーム部５１を成す一対の腕片部５１１は、図４に２点鎖線で示すように、シフト作動時には最大回転角αｓだけセレクト中心線Ｌｃ回りに回転する。このため、最大回転角αｓに反対側への空作動時の回転角（αｓと同角）を加えても１８０度（半回転）以下の回転角に留まるように形成されることとなり、比較的回転角（２×αｓ）が小さく形成される。

このため、アーム部５１によるシフト操作時間が比較的短縮される利点がある。
ここで、図４、図５に示すように、シフト操作部材５５は、シフト駆動源であるアクチュエータ７０と、変速装置のケーシング１００にセレクト方向ｓｅに相対変位可能に支持されるシャフト部５０と、シャフト部５０からその半径方向に二股形状に突出した一対の腕片部５１１を有するアーム部（シフタ）５１と、を有する。
なお、図２に示すように、アーム部（シフタ）５１はシャフト部５０の長手方向である、第１位置Ｅ１と第２位置Ｅ２（図２参照）において所定間隔ｅだけ離れてそれぞれ突設されている。

次に、図４に示すように、レール（レール部）３０は変速装置のケーシング１００に相対変位可能に支持され、図３に示すように複数併設される。各レール３０はレール本体３０１と同レール本体３０１より突出し変速ギヤをシフト操作するシフトフォーク２０〜２３とレール本体３０１より突出しアーム部５１と係合可能なシフトラグ（シフトラグ部）４０とを有する。
なお、レール（レール部）３０の変形例を図１６に示す。ここではレール（レール部）３０ａを固定軸４００に外嵌される中空パイプ形状に形成する。更に、レール（レール部）３０ａにシフトフォーク２０ａやシフトラグ（シフトラグ部）４０ａを突設する。このようなレール（レール部）３０ａは変速装置のケーシング１００に固定された固定軸４００上をシフト方向ｓｅに相対変位可能に支持されることととなる。この場合も、図４のレール（レール部）３０とほぼ同様の機能を発揮でき、特に、トランスミッション自体の軸方向の寸法短縮、重量軽減を図り易くなる。

次に、図３、４に示すように、レール（レール部）３０に突設されるシフトラグ（シフトラグ部）４０はレール本体３０１上より突出する一対の柱状突片４０１、４０２によって形成される。
ここで、シフトラグ４０のアーム部５１と係合可能な係合部位はレール３０上であってそのシフト方向ｓｆ及びセレクト方向（図５（ａ）において平面視でセレクト方向ｓｅと同方向）に互いに異なる位置に配置される一対の柱状突片４０１，４０２から形成される。
なお、シフトラグは、レール部上より突出する一対の突片ではなく、レール部上より突出する根元は一つで、係合部位となる先端部がシフト方向及びセレクト方向に互いに異なる位置に配置されるよう枝分かれして形成してもよい。
ここで、図４、５に示すように、一方の柱状突片４０１にはニュートラル位置（退避位置に相当する）よりシフト方向ｓｆに回転してくるアーム部５１の一方の腕片部５１１により一方向ｕ１からの押圧力を受ける一方側押圧受面ｆｐ１が形成されている。

他方の柱状突片４０２には、アーム部５１の他方の腕片部５１１からの逆方向ｕ２からの押圧力を受ける他方側押圧受面ｆｐ２が形成されている。
特に、レール３０がニュートラル位置を保持する場合において、一方側押圧受面ｆｐ１と他方側押圧受面ｆｐ２とは、シャフト部５０のセレクト軸線Ｌｃ（図４で紙面垂直方向に延出）に重なると共に各レール３０の中心軸Ｌｅと直交する基準直交面ｆｓ１（図４に紙面と直交する面として記載）上に位置するように形成されている。
ここで、シャフト部５０のセレクト軸線Ｌｃ（図４で紙面垂直方向に延出）に重なると共に各レール部材３０の中心軸Ｌｅと直交する面を、ここでは、基準直交面ｆｓ１（図４に紙面と直交する面として記載）と設定する。更に、ここでは、レール３０がニュートラル位置を保持する場合において、一方側押圧受面ｆｐ１と他方側押圧受面ｆｐ２とは、基準直交面ｆｓ１上に位置するように形成されている。

なお、この一方側押圧受面ｆｐ１と他方側押圧受面ｆｐ２が基準直交面ｆｓ１上に位置するとは、両面が基準直交面ｆｓ１上に重なるか、それより組付け誤差±５°程度を含み多少前後にずれた位置を含むものとする。
即ち、図５（ｂ）に示した押圧受面ｆｐ０が基準直交面ｆｓ１上に位置する場合の直交方向の押圧力Ｐｓ０に対し、前後のずれ角±βを含む場合における、押圧力Ｐｐ０’（＝ｃｏｓβ×ｆｐ０）が多少低減した場合も含むものとし、図１３に示した従来例における押圧力Ｐ１と比較して十分大きな値を確保できるような範囲で適宜設定される。
更に、図５（ａ）に示すように、一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１と他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２はセレクト方向ｓｅに所定量ｈ１を保って互いに接近して配備される。

このような構成を採ることで、一方側押圧受面ｆｐ１がアーム部５１の一方の腕片部５１１より押圧力Ｐｓ１を一方向ｕ１から略直交状態で受けることで、一方の柱状突片４０１及びレール３０が一方向にスムーズにシフト作動できる（図６（ａ）参照）。更に、他方側押圧受面ｆｐ２がアーム部５１の他方の腕片部５１１より押圧力Ｐｓ２を他方向ｕ２から略直交状態で受けることで、他方の柱状突片４０２及びレール３０が他方向にシフト作動できる（図６（ｂ）参照）。即ち、一方側押圧受面ｆｐ１も他方側押圧受面ｆｐ２も略基準直交面ｆｓ１上に位置するので、基準直交面ｆｓ１上に重なるセレクト軸線Ｌｃ回りに回転する各アーム部５１よりの押圧力Ｐｓ１、Ｐｓ２が直交方向から一方側押圧受面ｆｐ１や他方側押圧受面ｆｐ２に加えられる。
このため、各アーム部５１より加わる一方向、他方向押圧力Ｐｓ１、Ｐｓ２がほぼ全てシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク側に伝達効率よく（１割程度低減した場合を含む）加わり、伝達効率を高レベルに維持でき、スムーズなシフト作動を確保できる。更に、このようにシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができる。

ところで、図２、３に示すように、変速ギヤを第１の主軸４に配置される第１グループ（１、５、３段）、第２の主軸５に配置される第２グループ（２、４、Ｒｅｖ段）、第１の副軸６に配置される第３グループ（１、２、３、６段）、第２の副軸７に配置される第４グループ（４、５、Ｒｅｖ段）に分け、シャフト部５０には、第３グループの各変速ギヤ段（１、２、３、６段）をシフトする第１位置Ｅ１のアーム部５１と、第４グループの各変速ギヤ段（４、５、Ｒｅｖ段）をシフトする第２位置Ｅ２のアーム部５１とがセレクト方向ｓｅに所定間隔ｅだけ離れて設けられる。これにより、セレクト方向の４つのセレクト位置Ｓｅ１〜Ｓｅ４の内、Ｓｅ１、Ｓｅ３を第１位置Ｅ１のアーム部５１が、Ｓｅ２、Ｓｅ４を第２位置Ｅ２のアーム部５１が対向し、セレクト作動できる。

ここで、シャフト部５０がセレクト方向に切換え量ｄｅ（図２参照）ずつ順次移動すると仮定すると、まず、第１位置Ｅ１のアーム部５１がＳｅ１に対向し、次いで、第２位置Ｅ２のアーム部５１がＳｅ２に対向し、次いで、第１位置Ｅ１のアーム部５１がＳｅ３に対向し、次いで、第２位置Ｅ２のアーム部５１がＳｅ４に対向するように形成されている。
更に、第１、２位置Ｅ１、Ｅ２の各アーム部５１は互いに所定間隔ｅ（図２参照）離れて設けられており、これにより、シャフト部５０の所定間隔ｅ分の移動を排除できる。
即ち、第１位置Ｅ１のアーム部５１が第３グループの各変速ギヤ段をシフトし、第２位置Ｅ２のアーム部５１が第４グループの各変速ギヤ段をシフトする。このことより、各アーム部５１が第３、第４グループの所定間隔ｅに亘ってセレクト移動しないようにでき、シャフト部５０のセレクト方向ｓｅにおけるセレクト移動量を比較的小さく出来、セレクト操作系の操作性を改善できる。

図２、３に示すように、シャフト部５０はシフト用モータ７０１及びこれに連動する減速機構Ｇｓｆによりセレクト軸線Ｌｃ回りにシフト方向に回転駆動され、更に、セレクト用モータ７０２及びこれに連動する減速機構Ｇｓｅによりセレクト軸線Ｌｃの方向にスライド駆動される。ここでのシフト用モータ７０１とセレクト用モータ７０２とがアクチュエータ７０を成す。各アクチュエータ７０はＥＣＵ６２により図示しないシフトレバーの操作及びエンジン８の運転状態等に基づいて駆動制御され、例えば、現変速段を目標変速段に切リ換える際に順次切り換え制御される。

ＥＣＵ６２は、変速時にクラッチ２、３の作動を制御する。詳しくは、ＥＣＵ６２は変速段を切り換える際に、一方のクラッチ２または３が接続されている現変速段の状態から、この変速段のシフト状態を維持したまま、エンジンと接続されていない他方のクラッチ３または２を接続して、予めシフト操作を完了している目標変速段に変速する。つまり、目標変速段のシフト操作が完了した状態で、クラッチ２、３をつなぎかえることで、継ぎ目のない変速を実現している。

次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照して、現段が１速（クラッチ２側）、とし、これより２速（クラッチ３側）へのシフトアップ操作を行う場合を説明する。
この場合、現段が１速段にあり、第１位置Ｅ１のアーム部５１をニュートラル位置に保持した状態で６−２速シフトライン（図２のＳｅ３参照）上に移動した上で一方のアーム部５１が回転する。すると、シフトラグ４０の他方の柱状突片４０２を２速段にシフト作動する（図７（ｂ）の２点鎖線、図６（ｂ）参照）。

この後、クラッチ２とクラッチ３を徐々に繋ぎ替えることで継ぎ目のない変速が成される。その後に第１位置Ｅ１のアーム部５１が６−２速シフトライン上のニュートラル位置に回転し、同位置を経てセレクト移動し、１−３速シフトライン（図２のＳｅ１参照）上のニュートラル位置に戻る。そこで第１位置Ｅ１のアーム部５１が回転し、対向する１−３速レール３０の他方の柱状突片４０２（２点鎖線）を１速段よりニュートラルへの戻し処理ｒが完了する。

特に、現変速段（１速段）よりニュートラル位置を経て目標変速段（２速段）側のニュートラル位置にセレクト移動した上で、目標変速段にシフトする際、他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２が他方の腕片部５１１（アーム部５１）により他方向ｕ２（図６（ｂ）参照）からの押圧力Ｐｓ２を直交する方向から効率よく受けることができる。このため、他方の腕片部５１１（第１位置Ｅ１のアーム部５１）からのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、アーム部よりシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができる。

更に、その後のシフト抜き操作では、目標変速段（２速段）のニュートラル位置を経て前の変速段（１速段）のニュートラル位置に戻り他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２を第１位置Ｅ１のアーム部５１（他方の腕片部５１１）により押圧し、前の変速段をニュートラルに戻し処理ｒ（図７（ａ）参照）してシフト抜き処理が完了するので、シフト抜き操作も比較的スムーズに成され、この点でも変速時間を短縮できる。
次に、図８（ａ）、（ｂ）を参照して、現段が５速とし、これより６速段へのシフトアップ操作を行う場合を説明する。

この場合、現段が５速段（実線で示す）であり、アクチュエータ７０は第１、２位置Ｅ１、Ｅ２の各アーム部５１を共にニュートラル位置に保持した上で、第１位置Ｅ１のアーム部５１を６−２シフトライン（図２のＳｅ３参照）上にセレクト移動し、一方の腕片部５１１（第１位置Ｅ１のアーム部５１）により６速段（目標変速段）側の一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１に一方向ｕ１から押圧力Ｐｓ１を加え、６速段にシフトする（図８（ｂ）、図６（ｂ）参照）。
その後、クラッチ２とクラッチ３を徐々に繋ぎ替えることで継ぎ目のない変速が成される。その後、シフト抜き操作に入る。ここでは、第１、２位置Ｅ１、Ｅ２の各アーム部５１を共にニュートラル位置に回転させた上で、前の５速段（前変速段）側のＰ−５シフトラインに戻り、第２位置Ｅ２の一方の腕片部５１１（第２位置Ｅ２のアーム部５１）を回転させ、前の５速段（前変速段）の一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１を押圧し、戻し処理ｒ（図８（ａ）参照）し、シフト抜き処理が完了する。

この場合も、現変速段（５速段）より目標変速段（６速段）にセレクト移動した上で、目標変速段にシフトする際、一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１が一方の腕片部５１１（第１位置Ｅ１のアーム部５１）より一方向ｕ１（図６（ａ）参照）からの押圧力Ｐｓ１を直交する方向から効率よく受けることができる。このため、アーム部５１からのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、アーム部よりシフトラグ部及びこれと一体のシフトフォーク側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができる。
更に、シフト抜き操作において、第２位置Ｅ２のアーム部５１がセレクト移動し、目標変速段（６速段）より前の変速段（５速段）に戻り、一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１を第２位置Ｅ２のアーム部５１の一方の腕片部５１１により押圧し、前の変速段をニュートラルに戻し処理ｒ（図８（ａ）参照）してシフト抜き処理が完了するので、シフト抜き操作も比較的スムーズに成され、この点でも変速時間を短縮できる。

上述の自動変速機１はデュアルクラッチ式であり、このような自動変速機１の変速操作装置として、アーム部５１からのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、アーム部５１よりシフトラグ部４０及びこれと一体のシフトフォーク２０側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができるという本発明を適用したので、特に、変速速度を向上できる機能と、デュアルクラッチの機能とが共働して変速操作性をより向上できる。

次に、本発明の自動変速機１に用いられる変速操作装置の第２実施形態の要部を図９〜図１２を用いて説明する。
なお、この第２実施形態である変速操作装置は第１実施形態と比較し、シフト駆動部５５内の第１、２位置Ｅ１、Ｅ２の各アーム部５１が１本突出する単一形状部材に形成された点で相違し、その他の構成は同様に形成されることより、重複説明を略す。

図９，１０に示すように、シャフト部５０上の第１、２位置Ｅ１、Ｅ２に配備され、単一形状部材に形成された各アーム部５１は、一方側への回転時ｑ１（図１０（ｂ）参照）に一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１に直交状態で当接でき、他方側への回転時ｑ２（図１０（ｂ）参照）に他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２に直交状態で当接できるように、アクチュエータ７０ａにより、セレクト方向ｓｅに所定量ｈ１（図１０（ａ）参照）だけ互いにずれた位置に達するよう位置制御がなされる。
ここで、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、シャフト部５０を駆動するアクチュエータ７０ａはシフト用モータ７０１ａ及びセレクト用モータ７０２ａからなる。このアクチュエータ７０ａは、図示しないシフトレバーの操作及びエンジン８の運転状態等に基づいて駆動するＥＣＵ６２ａにより制御される。例えば、シャフト部５０をセレクト軸線Ｌｃの方向にスライド駆動すると共にセレクト軸線Ｌｃ回りにシフト方向に回転駆動することで、現変速段を目標変速段に切り換える制御を行なう。

特に、第１位置Ｅ１の単一形状のアーム部５１が対向する２つのセレクト位置Ｓｅ１、Ｓｅ３や、第２位置Ｅ２の単一形状のアーム部５１が対向する２つのセレクト位置Ｓｅ２、Ｓｅ４における各シフト操作時において、一方側への回転時ｑ１に一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１に当接するよう、他方側への回転時ｑ２に他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２に当接するようにセレクト方向ｓｅに所定量ｈ１離れた位置にずれた状態で達するよう位置制御がなされるように設定される。

次に、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、現段が１速（第１のクラッチ２側）、とし、これより２速（第２のクラッチ３側）へのシフトアップ操作を行う場合を説明する。
この場合、単一形状のアーム部（以後単に単一アーム部と記す）５１ａがセレクト移動可能な退避位置を保持したまま６−２速シフトライン（図２のＳｅ３参照）上にセレクト移動する。その上で単一アーム部５１ａが回転ｑ２（図１１（ｂ）参照）して、シフトラグ４０の他方の柱状突片４０２を２速段にシフト作動する。その後、２速段へのシフト操作が完了するとクラッチ２とクラッチ３とを徐々に繋ぎ替えることで継ぎ目のない変速が完了する。その後に、単一アーム部５１ａが回転し、セレクト移動可能な退避位置にてセレクト移動し、１−３速シフトライン（図２のＳｅ１参照）上に戻り、そこで回転し、対向する１−３速レール３０の他方の柱状突片４０２を１速段よりニュートラルへの戻し処理ｒが完了する。次いで、単一アーム部５１ａはセレクト移動可能な退避位置に戻る。

ここで、目標変速段（２速段）側のニュートラル位置にセレクト移動した上で、目標変速段にシフトする際、他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２が単一アーム部５１ａの回転ｑ２により他方向ｕ２からの押圧力Ｐｓ２を直交する方向から効率よく受けることができる（図１１（ｂ）参照）。このため、アーム部５１ａからのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、単一アーム部５１ａよりシフトラグ部４０及びこれと一体のシフトフォーク２０側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができる。

更に、その後のシフト抜き操作では、前の変速段（１速段）のセレクト移動可能な退避位置に戻り他方の柱状突片４０２の他方側押圧受面ｆｐ２を単一アーム部５１ａの回転ｑ２により、押圧してニュートラルに戻し処理ｒするので、シフト抜き操作もスムーズに成され、この点でも変速時間を短縮できる。
また、単一アーム部５１ａのセレクト方向移動は、シフト方向回転ｑ２と同時に作動しても良い。この場合、更に変速時間を短縮できる。
次に、図１２（ａ）、（ｂ）を参照して、現段が５速とし、これより６速段へのシフトアップ操作を行う場合を説明する。

この場合、現段が５速段（実線で示す）であり、第１位置Ｅ１の単一アーム部５１ａを６−２シフトライン（図２のＳｅ３参照）上にセレクト移動し、単一アーム部５１ａを回転ｑ１（図１２（ｂ）参照）することで６速段（目標変速段）側の一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１に一方向ｕ１から押圧力Ｐｓ１を加え、６速段にシフトする。
その後、６速段へのシフト操作が完了するとクラッチ２とクラッチ３とを徐々に繋ぎ替えることで継ぎ目のない変速が成される。

その後、シフト抜きでは、各単一アーム部５１ａを共にセレクト移動可能な退避位置に回転させた上で、前の５速段（前変速段）側のＰ−５シフトラインに戻り、第２位置Ｅ２の単一アーム部５１ａを回転させ、前の５速段（前変速段）の一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１（図１２で右側面）を押圧し、戻し処理ｒが完了する。
この場合も、目標変速段（６速段）にシフトする際、一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１が単一アーム部５１ａの回転ｑ１により一方向ｕ２からの押圧力Ｐｓ２を直交する方向から効率よく受けることができる（図１２（ｂ）参照）。このため、アーム部５１ａからのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、単一アーム部５１ａよりシフトラグ部４０及びこれと一体のシフトフォーク２０側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができる。

更に、その後のシフト抜き操作では、前の変速段（５速段）のセレクト移動可能な退避位置に戻り一方の柱状突片４０１の一方側押圧受面ｆｐ１を単一アーム部５１ａの回転ｑ１により押圧してニュートラルに戻し処理ｒするので、シフト抜き操作もスムーズに成され、この点でも変速時間を短縮できる。
また、単一アーム部５１ａのセレクト方向移動は、シフト方向回転ｑ１と同時に作動しても良い。この場合、更に変速時間を短縮できる。

上述の自動変速機１はデュアルクラッチ式であり、このような自動変速機１の変速操作装置として、単一アーム部５１ａからのシフト作動力を伝達効率よく伝達でき、単一アーム部５１ａよりシフトラグ部４０及びこれと一体のシフトフォーク２０側に比較的大きなシフト操作力（シフト入操作力）を加えることができ、変速時間を短縮することができるという本発明を適用したので、特に、変速速度を向上できる機能と、デュアルクラッチの機能とが共働して変速操作性をより向上できる。
なお、上述のデュアルクラッチ式の自動変速機でなく、通常の単一のクラッチを用いた自動変速機の変速操作装置としても本発明を適用でき、同様の作用効果が得られる。

本発明の一実施形態としての自動変速機の変速操作装置を備えた車両の駆動力伝達系の概略構成図である。 図１の変速操作装置の概略平面説明図である。 図１の変速操作装置の概略斜視図である。 図１の変速操作装置で用いるシフト操作部材のアーム部とレール部の突起部とのニュートラル状態での凹部側面図である。 図１の変速操作装置で用いるニュートラル状態のレール部の突起部とその突起部を押圧するシフト操作部材のアーム部を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は要部側面図である。 図１の変速操作装置で用いるシフト操作部材のアーム部とレール部の突起部との平面説明図で、（ａ）は一方向へのシフト時を、（ｂ）は他方向へのシフト時を示す。 図１の変速操作装置が１速より２速段に変速した場合のアーム部と突起部との作動説明図で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側断面図を示す。 図１の変速操作装置が５速より６速段に変速した場合のアーム部と突起部との作動説明図で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側面図を示す。 本発明の他の実施形態としての自動変速機の変速操作装置の概略平面説明図である。 図９の変速操作装置で用いるニュートラル状態のレール部の突起部とその突起部を押圧するシフト操作部材のアーム部を示し、（ａ）は平面図を、（ｂ）は要部側面図である。 図９の変速操作装置が１速より２速段に変速した場合のアーム部と突起部との作動説明図で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側断面図を示す。 図９の変速操作装置が５速より６速段に変速した場合のアーム部と突起部との作動説明図で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側面図を示す。 従来の変速操作装置のアーム部と突起部の作動説明図である。 従来の変速操作装置がリバースに変速する際のアーム部と突起部とを示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側面図を示す。 従来の変速操作装置が１速のシフト入を維持しつつ４速のシフト抜操作を実施する際のアーム部と突起部とを示し、（ａ）は現変速段が４段で１速に変速された際の要部平面図、（ｂ）は４速のシフト抜作操作を行う際の要部平面図を示す。 図１の変速操作装置で用いるレールに代えて採用可能な変形例としてのレールの概略側面図である。

符号の説明

１ 変速装置
１１〜１７ 変速ギヤ
２０〜２３ シフトフォーク
３０ レール
３０１ レール本体
４０ シフトラグ（シフトラグ部）
４０１、４０２ 一対の柱状突片
５０ シャフト部
５１ アーム部
５１１ アーム部の腕片部
５１ａ 単一アーム部
５５ シフト操作部材
７０ アクチュエータ
１００ ケーシング
ｆｐ１ 一方側押圧受面
ｆｓ１ 基準直交面
ｆｐ２ 他方側押圧受面
ｒ 戻し処理
ｓｆ シフト方向
ｓｅ セレクト方向
Ｅ 退避位置
Ｌｃ 操作軸線
Ｌｅ シフト軸の中心線
Ｐｓ１、Ｐｓ２ 押圧力

Claims (4)

1. 変速装置のケーシングにセレクト方向に相対変位可能に支持されるシャフト部と該シャフト部の中心軸線に対して半径方向に突出しセレクト移動可能な退避位置を保持したままセレクト方向に移動した上で中心軸線回りに回転して変速段をシフト操作するアーム部とを有したシフト操作部材と、
   前記ケーシングに相対変位可能に支持されるレール部と同レール部より突出し変速ギヤをシフト操作するシフトフォーク部と同レール部より突出し前記アーム部と係合可能なシフトラグ部とを有した複数のシフトレール部材と、
   を具備し、
   前記シフトラグ部の前記アーム部と係合する係合部位はシフト方向及びセレクト方向において互いに異なる位置に配置される一対の柱状突片から成り、
   一方の柱状突片には前記アーム部からのシフト方向一方向への一方向押圧力を受ける一方側押圧受面が形成され、
   他方の柱状突片には前記アーム部からの前記一方向押圧力とは逆方向への逆方向押圧力を受ける他方側押圧受面が形成され、
   前記シフトラグ部がニュートラル位置を保持する際に、前記シャフト部の中心軸線に重なると共に前記レール部と直交する基準直交面の略面上に前記一方側押圧受面及び他方側押圧受面が位置するよう形成され、
   前記アーム部が前記退避位置より中心軸線回りに回転することで前記一方側押圧受面に一方向押圧力を加えて前記シフトフォーク部を一方向にシフト作動させ、前記退避位置より中心軸線回りに逆回転することで前記他方側押圧受面に他方向押圧力を加えて前記シフトフォーク部を他方向にシフト作動させる、ことを特徴とする自動変速機の変速操作装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の変速操作装置において、
   前記アーム部は前記シャフト部より一対の二股形状をなして突出し形成されると共に前記退避位置に保持される際に両アーム部の中間部にシフトラグ部の係合部位を配して保持されることを特徴とする自動変速機の変速操作装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自動変速機の変速操作装置において、
   前記自動変速機が複数の変速ギヤを有し、前記変速ギヤ段を第１、第２のグループに分けると共に、それぞれのグループに対応した第１、第２の主軸を備え、両主軸はデュアルクラッチを介してエンジン出力軸に連結されることを特徴とする自動変速機の変速操作装置。
4. 請求項３に記載の自動変速機の変速操作装置において、
   前記自動変速機は、前記変速ギヤによって変速された回転力を出力する変速機出力ギヤを有し、
   前記複数の変速ギヤを第３、第４のグループに分けると共に、それぞれのグループに対応し変速された回転力を前記変速機出力ギヤに伝達する第１、第２の副軸を備え、前記シャフト部には第３グループの各変速ギヤ段をシフトするアーム部が第１位置に、第４グループの各変速ギヤ段をシフトするアーム部が第２位置にそれぞれ突出し形成され、前記第１位置と前記第２位置とがセレクト方向に所定間隔離れて配備されることを特徴とする自動変速機の変速操作装置。

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